1、功的定義
功(work),是物理學中表示力對物體作用的空間的累積的物理量,功是標量,其大小等于力與其作用點位移的標積,國際單位制單位為焦耳。
功W等于做功的兩個必要因素:作用在物體上的力F和物體在力的方向上的分位移l的乘積。即:W =Fl。
如果研究對象可以看作質點,l表示研究對象的對地位移。否則,l表示研究對象“受力點”的對地位移。
若物體的位移為l,位移與某一個作用力的夾角為θ,那么這個力做的功W=Fl=|F|·|l|cosθ=F l cosθ
要注意力F和位移s或l時,要注意它們都為矢量,滿足矢量的數乘運算法則,而不能直接相乘,及W=Fl=|F|·|l| cosθ=F l cosθ (此處F與l表示力和位移的大小)
如果力和物體移動的距離相互垂直(θ=90°),也就是物體在力的方向上分位移為零,那么這個力就沒有對物體做功。
2、功的計算(討論力與位移夾角為0或180度情況,其他類似)
A、公式法 W=FL,要求物體受到恒力作用。
B、變力做功計算
1)大小不變,方向與位移(速度)總相反的力,如滑動摩擦力、大小恒定的空氣阻力等,功的計算變成:功等于力與路程的乘積。
2)力的方向不變,大小隨位移均勻變化時,功的計算變成:功等于平均作用力與位移的乘積,如彈簧彈力做功問題。
3)用F-L圖像包圍的“面積”表示功。
4)動能定理、功能關系計算功。
5)W=Pt,機車以恒定的功率運行時該公式有效。
審核編輯:劉清
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